UA90448C2 - Method for manufacturing electrodes with a low contact resistance for batteries and capacitors with a double electric layer - Google Patents
Method for manufacturing electrodes with a low contact resistance for batteries and capacitors with a double electric layer Download PDFInfo
- Publication number
- UA90448C2 UA90448C2 UAA200506296A UAA200506296A UA90448C2 UA 90448 C2 UA90448 C2 UA 90448C2 UA A200506296 A UAA200506296 A UA A200506296A UA A200506296 A UAA200506296 A UA A200506296A UA 90448 C2 UA90448 C2 UA 90448C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- carbon
- electrode
- layer
- metal
- current collector
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 70
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims abstract 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 49
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 8
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 5
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 5
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 102100029054 Homeobox protein notochord Human genes 0.000 claims 3
- 101000634521 Homo sapiens Homeobox protein notochord Proteins 0.000 claims 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 3
- -1 for example Substances 0.000 claims 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims 2
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 claims 2
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 claims 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims 2
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910001148 Al-Li alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 244000208060 Lawsonia inermis Species 0.000 claims 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 102000010410 Nogo Proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108010077641 Nogo Proteins Proteins 0.000 claims 1
- JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N [Li].[Al] Chemical compound [Li].[Al] JFBZPFYRPYOZCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 claims 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 claims 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 20
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 3
- GIYXAJPCNFJEHY-UHFFFAOYSA-N N-methyl-3-phenyl-3-[4-(trifluoromethyl)phenoxy]-1-propanamine hydrochloride (1:1) Chemical compound Cl.C=1C=CC=CC=1C(CCNC)OC1=CC=C(C(F)(F)F)C=C1 GIYXAJPCNFJEHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007783 nanoporous material Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1393—Processes of manufacture of electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/26—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features
- H01G11/28—Electrodes characterised by their structure, e.g. multi-layered, porosity or surface features arranged or disposed on a current collector; Layers or phases between electrodes and current collectors, e.g. adhesives
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/66—Current collectors
- H01G11/70—Current collectors characterised by their structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
- H01G11/86—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof specially adapted for electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
(Б1) МПК (2009)(B1) IPC (2009)
С нот 9/00 іщй нота 9/155From note 9/00 to note 9/155
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИMINISTRY OF EDUCATION
Ї НАУКИ УКРАЇНИTHE SCIENCES OF UKRAINE
ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ о, П И СSTATE DEPARTMENT of, P I S
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІДINTELLECTUAL RIGHTS TO THE PATENT FOR THE INVENTION
ВЛАСНОСТІ ишиГлРОІОТЛМЛИЬЛЬЛИТЬЛЬЛЬЛИЛДИТЬТЬТЬЬТИЬНЬ6ИЬТЬШИЬИЬТЬТЬТНИТЬТНШЬЬИТСИТИТИОИООТИТИТОИОИИТИИЬЬИИИОИИИИОВЛЛЄОЄИЄЄИБИТНТЦИЖИЄ6ЦООЦТНИИТЛ ОІаІНШШШООЛІТОООЛЇИОООЛООЛЛЛТОООХТОЛИОІЕВПОВШ?ИЙЦТЬНТНТИТИТЬТЬТЬЬЬЬШЬОХОИТЬИЬТИТОИИОСХИХДТИОВИТХИХННЙКЙИХИТИИИИНИТТЯ (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ЕЛЕКТРОДІВ З НИЗЬКИМ КОНТАКТНИМ ОПОРОМ ДЛЯ БАТАРЕЙ ТАВЛАСНОСТІ ишиГлРОІОТЛМЛИЬЛЬЛИТЬЛЬЛЬЛИЛДИТЬТЬТЬЬТИЬНЬ6ИЬТЬШИЬИЬТЬТЬТНИТЬТНШЬЬИТСИТИТИОИООТИТИТОИОИИТИИЬЬИИИОИИИИОВЛЛЄОЄИЄЄИБИТНТЦИЖИЄ6ЦООЦТНИИТЛ ОІаІНШШШООЛІТОООЛЇИОООЛООЛЛЛТОООХТОЛИОІЕВПОВШ?ИЙЦТЬНТНТИТИТЬТЬТЬЬЬЬШЬОХОИТЬИЬТИТОИИОСХИХДТИОВИТХИХННЙКЙИХИТИИИИНИТТЯ (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ЕЛЕКТРОДІВ З НИЗЬКИМ КОНТАКТНИМ ОПОРОМ ДЛЯ БАТАРЕЙ ТА
КОНДЕНСАТОРІВ ПОДВІЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ШАРУDOUBLE ELECTRIC LAYER CAPACITORS
1 2 (21) аг00506296 З. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, (22) 25.06.2005 що перший вуглецевий шар на поверхні металево- (24) 11.05.2010 го колектора струму формують з вуглецевого ма- (46) 11.05.2010, Бюл.Мео 9, 2010 р. теріалу з високою електропровідністю, вплавлено- (72) МАЛЄТІН ЮРІЙ АНДРІЙОВИЧ, ШЕМБЕЛЬ го в металевий колектор струму.1 2 (21) ag00506296 Z. The method according to item 1 or 2, which differs in that (22) 06.25.2005 the first carbon layer on the surface of the metal (24) 05.11.2010 current collector is formed from carbon ma- (46 ) 11.05.2010, Byul.Meo 9, 2010. of material with high electrical conductivity, fused- (72) MALETIN YURI ANDRIYOVYCH, SCHEMBEL into a metal current collector.
ОЛЕНА МОЇСЕЄВНА, НОВАК ПІТЕР, ВЕ, ПОДМО- 4. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим,OLENA MOISEEVNA, NOVAK PITER, VE, PODMO- 4. The method according to item 1 or 2, which differs in
ГІЛЬНИЙ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, СТРИЖАКОВА що частинки вуглецевого матеріалу з високоюGILNY SERHIY MYKOLAYOVYCH, STRIZHAKOVA that particles of carbon material with high
НАТАЛЯ ГРИГОРІВНА, ІЗОТОВ ВОЛОДИМИР електропровідністю вплавляють в металеву фоль-NATALIA HRYGORIVNA, IZOTOV VOLODYMYR are welded into the metal foil by electrical conductivity
ЮРІЙОВИЧ, МИРОНОВА АНТОНІНА АНДРІЇВНА, гу колектора струму за допомогою електроіскрово-YURIYOVYCH, MYRONOVA ANTONINA ANDRIIVNA, gu current collector using electrospark
ДАНИЛІН ВАЛЕРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ го або електродугового методів, при цьому одним (73) МАЛЄТІН ЮРІЙ АНДРІЙОВИЧ, ШЕМБЕЛЬ із двох електродів є вуглецевий електрод, а дру-DANILIN VALERIY VOLODYMYROVYCH or electric arc methods, while one (73) MALETIN YURIY ANDRIYOVYCH, SCHEMBEL of the two electrodes is a carbon electrode, and the other
ОЛЕНА МОЇСЕЄВНА, НОВАК ПІТЕР, ВЕ, ПОДМО- гим - металева фольга.OLENA MOISEEVNA, NOVAK PITER, VE, PODMOGIM - metal foil.
ГІЛЬНИЙ СЕРГІЙ МИКОЛАЙОВИЧ, СТРИЖАКОВА 5. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим,GILNY SERHIY MYKOLAYOVYCH, STRIZHAKOVA 5. The method according to item 1 or 2, which differs in that
НАТАЛЯ ГРИГОРІВНА, ІЗОТОВ ВОЛОДИМИР що поверхні металевої фольги надають шорсткос-NATALIA HRYGORIVNA, IZOTOV VOLODYMYR that the surface of the metal foil gives a rough
ЮРІЙОВИЧ, МИРОНОВА АНТОНІНА АНДРІЇВНА, ті за допомогою механічних або хімічних методів.YURIYOVYCH, MYRONOVA ANTONINA ANDRIIVNA, those using mechanical or chemical methods.
ДАНИЛІН ВАЛЕРІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ 6. Спосіб за пп. 1-5, який відрізняється тим, що (56) УР 11224834 А; 17.08.1999 вуглецеві частинки, вплавлені в поверхню метале-DANILIN VALERIE VOLODYMYROVYCH 6. The method according to paragraphs 1-5, which differs in that (56) UR 11224834 A; 17.08.1999 carbon particles fused into the surface of metal
УР 2003197475 А; 11.07.2003 вого колектора струму, мають діаметр 0,01-50UR 2003197475 A; 11.07.2003 current collector, have a diameter of 0.01-50
УР 2003257797 А; 12.09.2003 мкм. СІ 05 6447555 В1; 10.09.2002 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що по- г)UR 2003257797 A; 09/12/2003 micron. SI 05 6447555 B1; 10.09.2002 7. The method according to item 1, which differs in that according to d)
ОА 45576 А; 15.04.2002 ляризаційний електрод виготовляють з вуглевміс- бOA 45576 A; 04/15/2002 the larization electrode is made of carbon-containing
ПА 54508 Сг; 17.03.2003 ного матеріалу зі зв'язуючим. сPA 54508 Sg; 17.03.2003 of material with binder. with
ВИ 2170467 С1; 10.07.2001 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що по-YOU 2170467 C1; 10.07.2001 8. The method according to item 7, which differs in that
ВО 2123738 С1; 20.12.1998 ляризаційний електрод, виготовлений з нанопори-VO 2123738 C1; 20.12.1998 larization electrode made of nanoporous
ВИ 2095873 С1; 10.11.1997 стого вуглевмісного порошку зі зв'язуючим, нано- (се) 56320740 В1; 20.11.2001 ситься на перший вуглецевий шар вальцюванням, « 6808845 В1; 26.10.2004 пресуванням або шлікерним литтям. « (57) 1. Спосіб виготовлення електродів з низьким 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що по- о контактним опором для батарей та конденсаторів ляризаційний електрод виготовляють із оксидів б подвійного електричного шару, що включає виго- або сульфідів металів, змішаних з електропровід- ра товлення металевого колектора струму і поляри- ною добавкою і зв'язуючим. е. заційного електрода, який відрізняється тим, що 10. Спосіб за п. 1 або 3, який відрізняється тим, в поверхню колектора струму вплавляють частин- що на перший шар вуглецевих частинок, вплавле- ки високопровідного вуглецевого матеріалу, який них в поверхню металевого колектора струму, утворює перший вуглецевий шар. наносять проміжний шар вуглецевого порошку з « 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що для високою електропровідністю, після чого на сфор- -З виготовлення колектора струму використовують мовану таким чином поверхню наносять поляри- 5 металеву фольгу. заційний електрод методом пресування, вальцю- 75 вання або шлікерного лиття.YOU 2095873 C1; 10.11.1997 carbon-containing powder with a binder, nano- (se) 56320740 B1; 20.11.2001 is applied to the first carbon layer by rolling, "6808845 B1; 26.10.2004 by pressing or slip casting. (57) 1. The method of manufacturing electrodes with low 9. The method according to item 1, which differs in that the contact resistance for batteries and capacitors, the larization electrode is made of oxides of a double electric layer, which includes metal or sulfides , mixed with the electrical conductivity of the metal current collector and a polar additive and binder. e. zation electrode, which differs in that 10. The method according to item 1 or 3, which differs in that particles of a highly conductive carbon material are welded into the surface of the current collector. current collector, forms the first carbon layer. an intermediate layer of carbon powder is applied with "2. The method according to item 1, which is characterized by the fact that for high electrical conductivity, after which polari- 5 metal foil is applied to the surface of zation electrode by the method of pressing, rolling or slip casting.
Даний винахід відноситься до області елект- контактним опором між електродним матеріалом ротехніки, зокрема до розробки способів виготов- та металевим колектором струму. лення електродів для батарей та конденсаторів В патенті США (1) описано метод виготовлен- подвійного електричного шару (КПЕШ) з низьким ня електродів на основі вентильних металів, в яких вугільні частинки наносяться на поверхню металу алюмінієвого колектору струму. Такий спосіб виго- шляхом вдавлювання. У відповідності з цим пате- товлення електродів забезпечує низький контакт- нтом можливим є використання двох способів. ний опір (див. таблицю), що приводить до низькихThis invention relates to the field of electrical contact resistance between the electrode material of electrical engineering, in particular to the development of methods of manufacturing and metal current collector. Making Electrodes for Batteries and Capacitors The US patent (1) describes a method of manufacturing electrodes based on valve metals, in which carbon particles are deposited on the metal surface of an aluminum current collector. This method is obtained by indentation. In accordance with this, the patting of the electrodes ensures a low contact, and it is possible to use two methods. resistance (see the table), which leads to low
Згідно першого способу суміш порошків вентиль- значень постійної часу (-0,3 сек). Однак, недолі- ного металу і вугілля нагрівається до температури ками цього способу є його трудомісткість та доро- плавлення металу, після чого вона пресується. говизна.According to the first method, a mixture of powders of valve- constant time values (-0.3 sec). However, unmelted metal and coal are heated to a temperature that is laborious and remelting the metal, after which it is pressed. grossness
Другий спосіб включає стадію вдавлювання части- Найбільш близьким до способу виготовлення нок вугілля, диспергованих на поверхні вентильно- електродів для КПЕШ та батарей, що пропонуєть- го металу, штампуванням чи прокаткою. Перед ся в даному винаході, є спосіб, описаний в патенті нанесенням вугільного шару поверхню вентильно- 6). В цьому патенті пропонується метод виготов- го металу роблять шорсткою або травлять елект- лення електродів з низьким контактним опором, рохімічно для того, щоб створити пористий тонкий який базується на тому, що алюмінієвий колектор шар на поверхні для більш ефективного нанесен- струму контактує з вугільним електродом через ня вугільного шару. Автори цього винаходу вико- вуглецеві гранули. Твердий аморфний гранульо- ристали описані способи для зменшення контакт- ваний вуглець наноситься на поверхню алюмініє- ного опору між металевим колектором струму і вої фольги і потім пресується за допомогою валь- електродами як в літій-іонних вторинних батареях, цювання або іншого подібного методу. В так і в КПЕШ. При цьому відмічалось покращення результаті тверді гранули проникають через окси- робочих характеристик батарей при підвищених дну плівку, що існує на поверхні фольги. Метале- потужностях, а внутрішній опір КПЕШ зменшував- вий колектор струму попередньо оброблюють, ся в 2-3 рази. щоб розвинути його поверхню. Для виготовленняThe second method includes the stage of indentation of a part of the metal by stamping or rolling. In this invention, there is a method described in the patent by applying a carbon layer to the surface of the ventilating surface. 6). This patent proposes a method of making the manufactured metal rough or etching the electrification of electrodes with low contact resistance, rochemically in order to create a porous thin which is based on the fact that the aluminum collector layer on the surface for a more effective applied current is in contact with the carbon electrode through the carbon layer. The authors of this invention are low-carbon granules. A solid amorphous granular crystal is applied to the surface of the aluminum resistance between the metal current collector and the foil and then pressed with the help of roller electrodes as in lithium-ion secondary batteries, tinning or other similar method. Yes, and in KPESH. At the same time, an improvement was noted as a result of the solid granules penetrating through the oxide-working characteristics of the batteries at increased bottom film existing on the surface of the foil. Metal power, and the internal resistance of the KPESH reducing current collector is pre-processed by 2-3 times. to develop its surface. For manufacturing
В патенті США (21) описано метод виготовлен- електродів для КПЕШ шар нанопористого вугіль- ня КПЕШ з електродами з вугільних порошків, що ного матеріалу зі зв'язуючим наноситься на підго- мають низький опір. Описаний метод включає такі тований як описано вище колектор струму. В цьо- стадії: му випадку контактний опір знижується в 2,5 рази приготування першої суспензії, що містить в порівнянні з необробленою алюмінієвою фоль- електропровідний вуглецевовмісний порошок (на- гою. Однак питомий опір електродів, виготовлених приклад, графіт) і зв'язуюче, нанесення її на пове- таким чином, залишається досить значним - рхню алюмінієвої фольги (колектор струму) і ви- 7Ом-см", що значно перевищує вимоги до високо- сушування з метою утворення першого шару потужних батарей та КПЕШ, здатних працювати в покриття; імпульсному режимі. приготування другої суспензії, яка включає на- Тому в основу даного винаходу поставлено нопористий вугільний порошок, розчинник і зв'язу- задачу розробки способу виготовлення електродів юче, і нанесення її на перший шар покриття. для батарей і конденсаторів подвійного електрич-The US patent (21) describes the method of making electrodes for KPESH, a layer of nanoporous carbon KPESH with electrodes made of coal powders, which material with a binder is applied to a suitable low resistance. The described method includes such a current collector as described above. In this stage: in this case, the contact resistance is reduced by 2.5 times the preparation of the first suspension, which contains, in comparison with untreated aluminum foil, an electrically conductive carbon-containing powder (bare. However, the specific resistance of the electrodes produced, for example, graphite) and a binder , applying it to the surface thus remains quite significant - the surface of aluminum foil (current collector) and 7Ω-cm", which significantly exceeds the requirements for high drying in order to form the first layer of powerful batteries and KPESH capable of working in the coating ; pulse mode. preparation of the second suspension, which includes the task of developing a method of manufacturing electrodes, and applying it to the first layer of coating. for batteries and capacitors of double electric
Перед нанесенням шарів покриття поверхню ного шару з низьким контактним опором між елек- алюмінієвої фольги можна піддавати обробці еле- тродним матеріалом і колектором струму, що за- ктричним розрядом, механічній або хімічній моди- безпечує низький внутрішній опір фікації для покращення змочуваності і адгезії. Ін- енергонакопичуючих пристроїв. ший можливий спосіб виготовлення вугільних Поставлена задача досягається тим, що в електродів включає використання колектору стру- способі виготовлення електродів, який включає му з перфорованої фольги, на яку наносяться по- виготовлення металевого колектора струму і по- слідовно перший і другий шари покриття. Перший ляризаційного електроду згідно з винаходом, в шар, товщина якого складає 4-бмкм, зменшує кон- поверхню металевого колектора струму, вплавля- тактний міжфазовий опір і служить підгрунтям для ють частинки високопровідного вуглецевого мате- другого шару покриття, що містить нанопористий ріалу, який утворює перший вуглецевий шар. вугільний матеріал, який і є електродом КПЕШ. Згідно з винаходом, для виготовлення колек-Before applying the coating layers, the surface of the base layer with a low contact resistance between the electrodes of aluminum foil can be treated with an electrode material and a current collector, which, with an electrical discharge, mechanical or chemical modification provides low internal resistance to improve wettability and adhesion. In- energy storage devices. The most possible method of manufacturing carbon The set task is achieved by the fact that the electrodes include the use of a current collector, which includes a perforated foil, on which the first and second layers of coating are applied. The first larization electrode according to the invention, in a layer whose thickness is 4 µm, reduces the con- the surface of the metal current collector, the interphase interphase resistance and serves as a substrate for the particles of highly conductive carbon material- the second coating layer, which contains a nanoporous material forms the first carbon layer. coal material, which is the electrode of KPESH. According to the invention, for the production of collec-
КПЕШ, виготовлений у відповідності з цим винахо- тору струму використовують металеву фольгу. дом, має ємність від 2650 до 2700Ф і опір, визна- Крім того, перший вуглецевий шар на поверхні чений імпедансним методом, менше 0,бмОм, що металевого колектору струму формують з вугле- відповідає значенням сталої часу (КС-константи) цевого матеріалу з високою електропровідністю, біля 1,6 сек, хоч автори винаходу за мету ставили вплавленого в металевий колектор струму. значення нижче 0,5 сек. Частинки вуглецевого матеріалу з високоюKPESH manufactured in accordance with this current inventor uses metal foil. house, has a capacity from 2650 to 2700F and a resistance, determined by the impedance method. In addition, the first carbon layer on the surface is less than 0.bmOhm, which the metal current collector is formed from carbon corresponds to the value of the time constant (KS constant) of this material with high electrical conductivity, about 1.6 seconds, although the authors of the invention set the current fused into the metal collector as a goal. values below 0.5 sec. Particles of carbon material with high
В патенті США (З) описано метод зменшення електропровідністю вплавляють в металеву фоль- контактного опору між вугільними електродами і гу (колектор струму) за допомогою електроіскрово- алюмінієвою фольгою (колектором струму) за ра- го або електродугового методів, при цьому одним хунок приклеювання електродів до поверхні фоль- із двох електродів є вуглецевий електрод, а дру- ги за допомогою шару електропровідного адгези- гим - фольга. ву, товщина якого складає не більше 1Омкм. Відповідно до способу, поверхні металевоїThe US patent (Z) describes the method of reducing the electrical conductivity of the contact resistance between the carbon electrodes and the aluminum foil (current collector) by welding it into the metal foil (current collector) with the help of an electric spark aluminum foil (current collector) using the electric arc or electric arc methods, with one step of gluing the electrodes to the surface of the foil - one of the two electrodes is a carbon electrode, and the other is a foil with the help of a layer of electrically conductive adhesive. vu, the thickness of which is no more than 1 Ohm. According to the method, the metal surface
Перед покриттям поверхню фольги протравлюють фольги надають шорсткості за допомогою механі- для шорсткості. чних чи хімічних методів.Before coating, the surface of the foil is etched, the foils are given roughness with the help of mechani- for roughness. physical or chemical methods.
В патентах США 4, 5) розкривається спосіб Вуглецеві частинки, вплавлені в поверхню ме- зменшення контактного опору в КПЕШ шляхом талевого колектору струму, мають діаметр в діа- нанесення на поверхню вугільного електроду тон- пазоні 0,01-5Омкм. кого шару алюмінію за допомогою методу плазмо- Поляризаційний електрод виготовляють з вуг- вого осадження алюмінію в високому вакуумі. Че- левмісного матеріалу зі зв'язуючим. рез цей шар вугільні електроди приварювали до Згідно з винаходом, поляризаційний електрод,U.S. patents 4, 5) disclose the method Carbon particles, fused into the surface of the contact resistance reduction in KPESH by means of a melt current collector, have a diameter in dia- deposited on the surface of a carbon electrode in the range of 0.01-5 Ohm. layer of aluminum using the plasma method. The polarizing electrode is made from vapor deposition of aluminum in a high vacuum. Head-bearing material with a binder. rez this layer, carbon electrodes were welded to According to the invention, a polarizing electrode,
Claims (1)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200506296A UA90448C2 (en) | 2005-06-25 | 2005-06-25 | Method for manufacturing electrodes with a low contact resistance for batteries and capacitors with a double electric layer |
PCT/IB2006/004045 WO2007116244A2 (en) | 2005-06-25 | 2006-06-23 | Method of fabricating electrodes with low contact resistance for batteries and double-layer capacitors |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA200506296A UA90448C2 (en) | 2005-06-25 | 2005-06-25 | Method for manufacturing electrodes with a low contact resistance for batteries and capacitors with a double electric layer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA90448C2 true UA90448C2 (en) | 2010-05-11 |
Family
ID=38581451
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA200506296A UA90448C2 (en) | 2005-06-25 | 2005-06-25 | Method for manufacturing electrodes with a low contact resistance for batteries and capacitors with a double electric layer |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA90448C2 (en) |
WO (1) | WO2007116244A2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013080054A2 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Yunasko Limited | Method for selecting nanoporous carbon material for polarizable electrode, method for manufacturing such polarizable electrodes and method for manufacturing electrochemical double layer capacitor |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9209464B2 (en) | 2009-09-24 | 2015-12-08 | Corning Incorporated | Current collectors having textured coating |
US8687346B2 (en) * | 2010-05-27 | 2014-04-01 | Corning Incorporated | Multi-layered electrode for ultracapacitors |
US8840687B2 (en) | 2010-08-23 | 2014-09-23 | Corning Incorporated | Dual-layer method of fabricating ultracapacitor current collectors |
EP2525377A1 (en) * | 2011-05-19 | 2012-11-21 | Yunasko Limited | Current collector and method of its fabrication |
FR2990050A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-11-01 | Yunasko Ltd | ELECTROCHEMICAL CAPACITOR WITH DOUBLE ELECTRIC LAYER AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
DE102012112186A1 (en) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Composite material, process for its production, system made therefrom and use thereof |
CN103198929B (en) * | 2013-03-06 | 2016-12-28 | 长春吉大科诺科技有限责任公司 | A kind of super capacitor electrode sheet and preparation method thereof |
CN103199261A (en) * | 2013-03-06 | 2013-07-10 | 长春吉大科诺科技有限责任公司 | Modification method of negative current collector copper foil of lithium ion battery |
CN103177883A (en) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 长春吉大科诺科技有限责任公司 | Method for modifying electric spark embedded carbon on surface of current collector of supercapacitor |
CN103178269A (en) * | 2013-03-06 | 2013-06-26 | 长春吉大科诺科技有限责任公司 | Modification processing method of lithium ion battery anode current collector aluminum foil |
CA2931245C (en) | 2015-05-26 | 2023-07-25 | National Research Council Of Canada | Metallic surface with karstified relief, forming same, and high surface area metallic electrochemical interface |
CN105603372B (en) * | 2015-12-22 | 2018-03-27 | 长春吉大科诺科技有限责任公司 | Probe is inlayed in the sputtering of electromagnetic drive type graphite arc |
CN105914054B (en) * | 2016-05-25 | 2017-12-08 | 长春吉大科诺科技有限责任公司 | One kind automation two-sided modified device of collector |
CN107221456B (en) * | 2017-06-30 | 2020-04-28 | 北方民族大学 | Aviation nickel-doped carbon-based super capacitor and preparation method thereof |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5262255A (en) * | 1991-01-30 | 1993-11-16 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary battery |
US6524707B1 (en) * | 1999-07-09 | 2003-02-25 | Powerstor Corporation | Carbon-bonded metal structures and methods of fabrication |
US6631074B2 (en) * | 2000-05-12 | 2003-10-07 | Maxwell Technologies, Inc. | Electrochemical double layer capacitor having carbon powder electrodes |
-
2005
- 2005-06-25 UA UAA200506296A patent/UA90448C2/en unknown
-
2006
- 2006-06-23 WO PCT/IB2006/004045 patent/WO2007116244A2/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013080054A2 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Yunasko Limited | Method for selecting nanoporous carbon material for polarizable electrode, method for manufacturing such polarizable electrodes and method for manufacturing electrochemical double layer capacitor |
WO2013080054A3 (en) * | 2011-12-02 | 2013-09-06 | Yunasko Limited | Method for selecting nanoporous carbon material for polarizable electrode, method for manufacturing such polarizable electrodes and method for manufacturing electrochemical double layer capacitor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007116244A2 (en) | 2007-10-18 |
WO2007116244A3 (en) | 2009-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA90448C2 (en) | Method for manufacturing electrodes with a low contact resistance for batteries and capacitors with a double electric layer | |
Zhou et al. | Hydrothermal synthesis of flower-like MoS2 nanospheres for electrochemical supercapacitors | |
KR101127197B1 (en) | Fuel cell separator, fuel cell separator manufacturing method and fuel cell | |
US20090130564A1 (en) | Method of fabrication electrodes with low contact resistance for batteries and double layer capacitors | |
EP1566855A4 (en) | Negative electrode for non-aqueous electrolyte secondary cell and method for manufacture thereof, and non-aqueous electrolyte secondary cell | |
KR101624432B1 (en) | Electrode material, electrode material manufacturing method, electrode, and secondary battery | |
TW201106521A (en) | High energy density lithium secondary battery | |
RU2572840C2 (en) | Metal foil with conductive layer and manufacturing method thereof | |
TW201327991A (en) | Current collector, electrochemical cell electrode and electrochemical cell | |
JP5264409B2 (en) | Aluminum alloy foil for lithium ion battery electrode and method for producing the same | |
EP3576208A1 (en) | All-solid-state battery and method for producing same | |
Kang et al. | Ag embedded Li3VO4 as superior anode for Li-ion batteries | |
US20160056455A1 (en) | Structure equipped with amorphous carbon film having electrically conductive part and containing silicon, and method for manufacturing same | |
TW201503476A (en) | Collector, electrode structure, nonaqueous electrolyte battery, and electricity storage component | |
KR101559225B1 (en) | Electrode material and manufacturing method thereof | |
Wu et al. | Nickel hydroxide electrode with porous nanotube arrays prepared by hydrolysis and cathodic deposition for high-performance supercapacitors | |
Aravinda et al. | Fabrication and performance evaluation of hybrid supercapacitor electrodes based on carbon nanotubes and sputtered TiO2 | |
JPWO2017104583A1 (en) | All-solid-state secondary battery, electrode sheet for all-solid-state secondary battery, and production method thereof | |
WO2018084091A1 (en) | Aluminum member and method for producing aluminum member | |
CN114613939B (en) | All-solid battery | |
CN116114041A (en) | Nonaqueous alkali metal power storage element and positive electrode coating liquid | |
TWI514658B (en) | A current collector, an electrode, a secondary battery, and a current collector | |
KR101688283B1 (en) | Electrode material, electrode and secondary battery | |
Honda et al. | Performance of electric double-layer capacitor with vertically aligned MWCNT sheet electrodes prepared by transfer methodology | |
Shen et al. | One-step electrodeposition of layer by layer architectural Si-graphene nanocomposite anode of lithium ion battery with enhanced cycle performance |